一次北半球中高纬度地区冬季气象灾害分析

利用NOAA和NCDC原始资料,诊断分析了2007—2008年一次冬季大规模冰冻雨雪灾害天气,重点讨论了各地的阻塞高压(下称阻高)与这次灾害性天气产生原因之间的联系,并通过Rossby波的传播和发展对阻高的影响,分析了阻高产生的原因及在这次天气过程中的作用。结果表明,乌拉尔山阻高和鄂霍次克海阻高的共同作用,阻挡了来自极地冷气流的大股南下,使得来自北方的小股冷空气被阻高分离,南支气流南下与来自副热带高压的暖湿气流交汇,造成降温和持续性降雪,而随着冷平流的输入使阻高原地崩溃,东欧暖平流使阻高西侧新生高压脊发展成新的阻高。北美阻高随着地形作用也导致2007年底美国大部分地区和加拿大东部地区遭受暴风雪的袭击。Rossby波的传播与演变促使了阻高的形成,极涡南移过程中也造成这些地区的大雪和暴雪,阻高的调整(崩溃和重建)导致强冷空气的爆发。     

天宝空间影像技术在架空送电线路测量中的应用

近年来国家对电力基础设施的投入不断加大,大批超高压、特高压送变电项目的实施对传统的架空送电线路施工测量提出了新的要求。特高压送电线路通常用于向工业耗电量大、经济发达地区的远距离输电,具有铁塔全高较高、挡距较长、交叉跨越复杂等特点。传统的测量技术已不能快速、准确地完成线路交叉跨越、导线驰度、净空距离等测量需求。     

北淮阳带东段铁冲石榴斜长角闪岩的变质演化和P-T轨迹

北淮阳带位于大别碰撞造山带北部,相对于南部三叠纪超高压变质带来说,通常被认为是一个相对低级变质的构造岩石单位。以商(城)-麻(城)为界,分为西段和东段。本文对北淮阳带东段新发现的铁冲古生代变质的石榴斜长角闪岩开展了岩相学、矿物化学和热力学研究。结果表明,该类岩石具有石榴子石+斜长石+单斜辉石+切尔马克闪石±石英、低硅角闪石+斜长石+石榴子石+榍石+钛铁矿、普通角闪石+斜长石+榍石+钛铁矿等变质阶段矿物组合。其中,前三个变质阶段温压范围依次为648～719℃/1.0～1.3 GPa,660～686℃/0.71～0.90 GPa,607～647℃/0.27～0.48 GPa。因此,显示近等温减压的顺时针变质P-T轨迹。结合已发表的355±5 Ma峰期变质时代,首次证明北淮阳带东段存在高压变质作用以及石榴斜长角闪岩形成于晚古生代俯冲-碰撞环境。     

高压旋喷桩在新建铁路隧道基底加固中的应用

近些年随着基建规模的不断扩大,尤其铁路工程基建保持高位发展,隧道作为铁路工程的重要组成,由于我国地域辽阔、地质条件复杂多变,使新建铁路隧道基底存在软弱不良地质(淤泥层、粘土层、湿陷性黄土等),造成隧底沉降或者上拱超限,开通运营后导致隧道基底道床下沉、开裂、翻浆冒泥、漏水、上拱等基床病害,进而导致线路几何状态难以保持,制约列车提速,危及行车安全,严重时甚至会造成列车在隧道内脱轨倾覆。本文以新建阳安二线新长枪岭铁路隧道为例,在施工建设阶段采用高压旋喷桩对隧道基底不良地质段进行加固,使得隧底地基承载力有显著提高,取得良好的效果。具有同类工程参考意义和为其他隧道基底加固提供参考和借鉴。     

我国秋季降水的年际变化及与热带太平洋海温异常分布的关系

利用我国160个站点58年(1951～2008年)的降水资料、NCEP/NCAR再分析环流资料和Hadley海表温度资料,对我国秋季降水年际变化的特征和可能成因进行了分析。结果显示,秋季降水前两模态分别反映长江流域及以南地区和长江以北的江淮、黄淮、华北、四川盆地北部至河套等地降水的变化,两降水模态的变化都以年际尺度为主,年代际变化特征不明显。就环流形势而言,第一模态的年际变化主要与西太平洋副热带高压的强度及相应的对流层低层菲律宾群岛附近的异常气旋/反气旋联系紧密,第二模态的年际变化则可能受到副热带高压的南北位置和相应的日本岛附近的异常气旋/反气旋的影响。同时,两模态及相应的异常环流还分别与热带东印度洋和热带西太平洋附近的异常垂直运动关系密切,热带地区的异常垂直运动可能通过经圈方向的异常环流影响到东亚地区。此外,两降水模态不仅与热带地区的异常环流关系密切,而且与热带海温异常也存在紧密的联系。与两模态相关联的热带太平洋海温异常显示出不同的分布特征,当热带东太平洋偏暖/冷,西太平洋偏冷/暖时,长江以南地区降水偏多/少。而当热带东太平洋和中太平洋一致偏暖/冷时,长江以北地区降水易偏少/多。两降水模态与热带海温及热带地区异常环流之间的密切关系显示热带太平洋海温异常的不同分布可能通过激发不同的热带地区异常垂直环流形势而对降水产生影响。     

预报副高脊面变化的动力模型及其简化数值试验

发展了一个描述副热带高压脊面变化的动力模型.这一模型基于大气环流角动量的守恒原理,得到了作为东、西风交界面的副高脊面变化所满足的方程,由于副高脊面直接成为预报量,因此,该模型对这一特定的研究对象有明确的动力学意义,便于进行脊面变化的动力影响因素研究.进一步发展了模型的简化数值方案,在权重函数为常数的假设下进行了初步试验,结果显示,副高脊面形态的时空变化基本能够模拟出来,主要体现在脊面的进退和倾斜等特征,说明该模型具有一定的模拟能力,而且三维积分格式的采用使得模拟结果比较平稳,过滤掉了高频噪音.数值试验的结果表明,按照脊面动力模型,确实能够直接计算副高脊面变化(移动和形变),并定量地考察影响脊面变化动力因子的贡献.     

2003年7月西太平洋副热带高压变异及中国南方高温形成机理研究

运用全型垂直涡度倾向方程理论, 研究了空间非绝热加热在垂直方向的变化对2003年7月副高强度和位置变异的影响.结果表明: 副热带地区的非绝热加热对副高的强度和位置的变化有极其重要的影响.与气候平均状况相比较, 2003年7月副高北侧、西侧非绝热加热的垂直变化异常偏强, 而南侧、东侧较常年异常偏弱.这种异常的非绝热加热状况导致我国江南到副热带西太平洋地区呈现带状的异常反气旋性涡度制造, 使得7月副高偏强偏西.     

中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及俯冲/折返机制的探讨

造山带中发现超高压矿物柯石英和金刚石,被认为与洋壳或陆壳岩片的深俯冲(>100km)有关。但探讨这些岩片是如何俯冲和折返的？却是一个极具挑战的难题。目前,中国境内含榴辉岩的高压超高压（HP/UHP）变质带已经发现11条,此外,世界各地发现的高压超高压变质带还有至少20条。高压超高压变质带,特别是中国众多的HP-UHP变质带,在什么特定的大地构造条件中形成？又是在怎样的构造背景下折返而剥露地表？中国大陆上为什么出现众多规模可观的HP-UHP变质带？为什么出现洋壳（深）俯冲与陆壳（深）俯冲不同类型的HP-UHP带？这是本文试探讨的问题。根据中国境内的11条高压/超高压变质带形成时代和区域构造背景,将其分为4类：Ⅰ.始特提斯（早古生代）高压/超高压变质带,包括（1）柴北缘-南阿尔金超高压变质带,（2）北祁连-北阿尔金高压变质带,（3）东秦岭超高压变质带;Ⅱ.古特提斯高压/超高压变质带,包括（4）大别高压/超高压变质带,（5）苏鲁高压/超高压变质带,（6）西藏羌塘高压变质带;（7）西藏松多（超）高压变质带;Ⅲ.新特提斯高压/超高压变质带,包括（8）雅鲁藏布江东构造结南迦巴瓦（超）高压变质带;Ⅳ.古亚洲域南缘高压/超高压变质带,包括（9）新疆西南天山超高压变质带,（10）甘肃北山高压变质带,和（11）冀北高压变质带。中国高压/超高压变质带形成的大地构造背景有洋壳（深）俯冲和陆壳（深）俯冲两大成因类型,认为前者大都与始-古特提斯洋盆中微陆块之间的汇聚碰撞有关;后者为大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片深俯冲的产物。由于中国（邻区）大陆是三大陆块与许多小陆块聚集构成的巨大拼合体,小陆块在特提斯洋盆（特别是始、古特提斯洋盆）中的独特位置,使陆块之间的刚性洋盆岩石圈得以（深）俯冲插入小陆块之下。而大陆块之间特殊部位的碰撞为陆壳（深）俯冲创造条件。研究表明,高压/超高压变质岩石和蛇绿岩、混杂堆积、俯冲增生楔一起构成俯冲/折返杂岩带;认为代表印支造山带山根物质的大别-苏鲁高压/超高压俯冲/折返杂岩带,呈面形推覆岩片的构造样式叠置在扬子陆块之上,提出汇聚陆块边缘深部地幔物质折返的“斜向挤出”和“沿岩石圈板片的多层隧道的多重/分片挤出”的两种模式;认为走滑断裂在高压/超高压变质岩石的快速折返中起重要作用,即阿尔金走滑断裂、郯庐走滑断裂和喀喇昆仑走滑断裂,分别制约了阿尔金和祁连山中的南北两条早古生代高压/超高压变质带、大别-苏鲁印支期超高压变质带和喜马拉雅西构造结的喜山期超高压变质带的快速折返。     

高压旋喷注浆技术在广核大厦地基处理中的应用

现代建筑工程中高层、超高层建筑基础大部分采用桩基础。对于灰岩地区,由于工程地质条件较差,存在大量的土洞、软土层、溶洞、节理、裂隙等不良地质现象,往往极大地影响着桩基础的设计与施工。广核大厦采用高压旋喷复合地基加筏型基础。实践表明,广核大厦地基处理技术,解决了在岩溶地区挖孔桩、灌注桩、钻（冲）孔桩难于成桩且工期无法保证的技术难题,地基处理效果显著,克服了灰岩地区各种不良地质现象的影响,增加了基础施工的安全性。     

南亚高压季节性变化与甘肃省春季和初夏降水关系初探

通过对南亚高压的季节性变化与甘肃省春季第一场≥10mm的区域性降水即第一场透雨出现时间和初夏转入多雨期的统计分析,初步揭示了南亚高压在季节性变化过程中及最终在青藏高原上空建立与甘肃省特别是甘肃河东地区春季第一场透雨及转入多雨期的相关关系。分析结果表明,南亚高压在季节性变化过程中登上中南半岛与甘肃省河东地区春季第一场透雨的出现具有显著关系,南亚高压在青藏高原上空建立与甘肃省初夏转入多雨期同样具有显著关系。因此。准确掌握南亚高压的季节性变化及登上高原的日期。不论对于准确预报出春季第一场透雨,还是转入多雨期,都有着重要的参考和指导意义。